CN104302560A - 可折叠存储罐的设计与制造方法 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，提供一种可折叠的柔性存储罐(110)能容纳液体材料。该罐包括：一柔性防潮侧壁片体材料(112,212)；至少一开口用来接收一装置以填充和抽空该罐；接缝(114,214,314,414)连接该片体材料的边缘(32,40,232,240)，而接缝(114,214,314,414)沿着螺旋方向围绕该罐(110)延伸；以及一段柔性防潮材料(213)叠置于该对接接头(214)并且密封该片体材料(112,212)；以及闭合接缝(116)密封该枕形罐(110)的侧端部。在另一方面，提供一种可折叠的柔性存储罐(110)能容纳液体材料。该罐(110)包括：一柔性防潮侧壁片体材料(112,212)；至少一开口用来接收一装置以填充和抽空该罐；以及对接接缝(214,314,414)，其中该柔性片体材料(112,212)的边缘(232,240)是利用柔性防潮密封材料(213)叠置在其顶面从而被连接在同一平面内形成对接接头的结构(214,314,414)。

Description

可折叠存储罐的设计与制造方法
本申请要求申请号为61 / 565638、申请日为2011年12月1日的美国临时专利申请的优先权，其中完整的披露，在此明确纳入参考。
技术领域
本发明涉及一种可折叠的柔性存储罐的设计与制造方法，特别地，涉及一种枕形罐品种的柔性存储罐，其包括有形成在枕形罐的螺旋结构中的接缝。
背景技术
通常，理想的可容纳液体的容器存储罐是这样的：当容器中没有液体时，可以将其折叠或折起来，以便于运输和存储。可折叠的液体容器已经使用很长时间并包括各种设计。枕形罐品种的早期可折叠容器的一个例子可以在克鲁博的美国专利第2,724,418号中找到，它被整体纳入此处参考。克鲁博公开了一种柔性容器，其包括一个体积响应的泄压阀和溢流阀组件。此外，克鲁博的罐包括一个连接器配件、一个可连接的盖配件用来充排水于罐中。该罐还包括附加的柔性手柄。容器是由一种柔性片体材料制作而成，具有一中间层，或者若干的方形编织物纤维层材料，如棉花、尼龙、人造丝、玻璃纤维或其他合适的具有理想强度特性的纤维材料。该材料是用一种合适的天然或合成橡胶组合物来涂覆或处理。该材料还可以包括一个具有抗老化和抗磨损特性的合适的橡胶组合物制成的外部保护层，以及一个耐汽油的橡胶组合物的内层，例如：丁二烯和丙烯腈的共聚物或氯丁橡胶。该容器是以一种合适的已知方式通过连接和粘结组装而成，包括合适的柔性片体的多种预切图案，这些材料是通过交叠横向延伸的接缝并利用织物带加固结构而连接起来。
柔性容器的另一种形式可以再艾瑞柯的美国专利第3,510,142 号中找到，它被整体纳入此处参考。艾瑞柯公开一种便携式的可折叠罐，具有一个可充气的双壁结构用锁紧装置固定。艾瑞柯的该罐具有一个双壁可充气结构，带有一个或多个填充/抽空接口。该罐被设计为接收接收和保留各种液体或粉末材料。
在美国专利第4,865,096 号中肖伯等人公开了另一种枕形罐，它被整体纳入此处参考。肖伯等人公开了一种具有上、下部分的枕形罐，它们沿着绕该罐中部延伸的接缝被固定在一起。一个套筒沿着该接缝的整个周边的中线延伸。穿过套筒形成切口或者孔，并允许一个绳索穿过该套筒部位，以形成该罐的系紧点。该罐还包括不同结构的外部捆带，其被缝在或固定到该罐上以增强强度。该罐形成有一管，包括绑在一起的一上矩形段和一下矩形段。罐的材料通常可以是人造橡胶涂层的布面，这可以是带有氯丁橡胶和丁苯橡胶涂层的方形编织尼龙布。尽管可以使用其他织物的图案的尼龙布，但一个罐中通常的尼龙布重量将是每平方码5和13盎司。弹性涂层的芳纶纤维也是用于制造该罐的合适材料。
在美国专利第4,875,596号中，劳斯公开了另一种柔性容器，它被整体纳入此处参考。劳斯的该容器被设计用来运输或者储存散装材料或液体，并形成管状，具有利用直线夹或连接件紧紧地密封的开口端。该夹子连接件形成像齿条一样的，因此，相对较短的卡箍连接，具有相对大的开口的管能够被紧紧密封。
美国专利第6,186,713号，博尔博公开了一种散装液体货物运输车辆，它被整体纳入此处参考。该运输车辆包括一个可折叠液体货物袋和至少一个可调整箝紧带，用来箝紧该袋。箍紧该袋上的箝紧带会引起该袋内的液体压力增加，从而阻止车辆运动时该袋内的液体运动。
美国专利第6,842,955 B2号，乔希公开了一种不同类型的柔性存储罐，它被整体纳入此处参考。乔希公开的该罐具有截头圆锥形的侧壁结构和开放的顶部，该罐由如杜邦易耐™的材料制成，这是一种具有增强合成纤维的乙烯基聚合物。该罐的部件利用一种热封技术连接，例如：射频焊接、超声加热、热空气加热、电阻热或其他方法。
美国专利申请公开第2009/0001085 A1号，巴茨等人公开了一种柔性罐，它被整体纳入此处参考。巴茨等人的该罐包括一内部挡板装置，包含有若干个面板件，沿着一条作为轴线的连接线被连接。面板件在朝向该罐的角落的一条对角线上延伸，并且在该罐的顶部和底部之间垂直延伸。
美国专利第7,717,296 B1号，格思里公开一种带有完整的气球挡板系统的可移动和可折叠的织物罐，它被整体纳入此处参考。格思里的该罐是由被聚四氟乙烯（PTFE）浸渍的织物复合材料制作而成。当部分填充的罐在运送时，该内挡板有助于该罐的稳定性以防止其液体晃荡。内部隔板膨胀尺寸大到足以迫使液体通过排放阀排出该罐。
通常在现有技术的罐结构中，以及特别是大型罐，是利用矩形状片体沿着接缝密封在一起。这样通常会导致接缝纵向或横向地穿过该罐的底部和上部。此外，沿着该侧端部通常设置闭合接缝。在纵向和横向的接缝中，通常有双倍厚的材料，此处相邻片体的材料重叠且密封在一起。在该罐的侧端部接缝或者闭合接缝中，在在纵向接缝遇到侧端部接缝的区域中有三倍或三层厚度。由于问题是要妥善地密封这三层接缝区，这就成为柔性枕形罐的一个潜在的泄露路径。
发明内容
因此，本发明的一目的是减少或最小化接缝的数量，特别是消除或减少在纵向接缝遇到闭合接缝处的三倍材料厚度的重叠接缝的数量。
现有的枕形罐的另一个问题在于：用于纵向和横向接缝的标准的搭接接头可能出现一个泄漏路径。特别地，如果该内衬层被破坏或随着时间退化，或者是通过一搭接端，该液体特别是腐蚀性液体，例如燃料，可能进入该罐壁的中间织物加固层并溶解和扩散而形成一个泄漏路径。这在一搭接接头的区域会特别有问题。因此，本发明的另一个目的是提供对接接头/接缝，其相较于标准的搭接接缝不太容易为该罐中的液体建立和/或提供一个泄漏路径。
在本发明的一实施例中，提供了一种可折叠的柔性存储罐 ，能容纳液体材料。该罐包括：一柔性防潮侧壁片体材料；至少一个用来接收一装置的开口以填充和抽空该罐；连接该片体材料的边缘的接缝，该接缝沿着一螺旋方向围绕该罐延伸；以及闭合接缝密封该枕形罐的侧端部。在一个实施例中，在该罐的每个端部仅有两个或更少的接缝会遇到一个闭合接缝。
在本发明的另一实施例中，提供了一种可折叠的柔性存储罐 ，能容纳液体材料，包括：一柔性防潮侧壁片体材料；至少一个开口用来接收一装置以填充和抽空该罐；以及对接接缝，其中该柔性片体材料的边缘是利用一柔性防潮密封材料叠置在其顶面从而被连接在同一平面内形成一对接接头的结构。该可折叠的柔性存储罐可以包括位于该对接接头的内侧面的一片密封带。交替地，沿着该接缝的内侧设置有第二片柔性防潮密封材料。在该对接接缝中，一柔性填充材料可以设置在该柔性片体材料的边缘之间。
附图说明
本发明的上述和其它特征与目的以及实现它们的方法将变得更加清楚，以下将参考本发明实施例的描述并结合附图以更好的理解本发明。其中：
图1是一种现有的枕形罐的平面图，表示了与末端或者闭合接缝相交的纵向接缝；
图2是本发明的一种枕形罐的一实施例的平面图；
图3是图2所示该枕形罐的侧面图；
图4是一种现有的横截面的纵向或横向接缝的剖面图；
图5是图4所示搭接接缝的剖面图，表示其中的潜在泄露路径；
图6是本发明一对接接缝的一实施例的剖面图；
图7是本发明一对接接头的另一实施例的剖面图；以及
图8是本发明一对接接头的又一实施例的剖面图。
具体实施方式
相应的参考标号表示全部图式中的对应零件，尽管附图表示本发明的实施例，但附图不一定是按照比例的，而且某些特征可能被夸大以更好地表达和说明本发明。本文所载的例证是用来说明本发明实施例，并且这种例证不能以任何方式被用来解释为限制本发明的范围。
为促进对本发明原理的理解的目的，将在如下说明的附图所示的实施例中使用标号。尽管如此，可以理解的是它并不是为了限制本发明的范围。本发明包括对所说明的装置及所描述的方法的任何改变和进一步的修改，以及对本发明原理的进一步应用，这是与本发明有关的熟悉本领域者通常会发生的。
现在参考图1，一种现有的枕形罐通常表示为10，枕形罐10包括若干个矩形片体的柔性防潮材料12。在所示的实施例中，枕形罐10具有八个片体或面板12，面板12是沿其侧边在如图4所示的重叠的纵向接缝14处被连接。枕形罐10还包括两侧端部或者闭合接缝16，垂直于纵向接缝14延伸。在图1中可以看到，纵向接缝14和闭合接缝16具有交叉点18。在图1的实施例中，包含八个矩形面板12，沿着每个闭合接缝16共有八个交叉点。
在每个接缝处，可以利用许多众所周知的技术包括射频焊接、超声加热、热空气加热、或电阻加热来密封或连接材料。如先前所述，在每个交叉点18，在接缝14和16之间都有一重叠，这样就有一个附加层材料（例如：在交叉点18的三层材料12，而不是如图4所示的两层重叠材料作为接缝14和16的其余部分）。如上面的讨论，由于在孤立点处密封三层材料的额外困难,在枕形罐10中这八个交叉点的三层材料会出现可能失败的一种最大风险。因此，希望减少三层材料12重叠密封的区域数量。
由于片体材料12是可通过购买获得如在图1的接缝14之间定义的有限宽度，另一个设计是必需的，减少交叉点8的数量以得到一个预定尺寸的罐。因此，申请人已经发明了一种新的设计，用来构造或制造如图2和图3所示的一种枕形罐。尽管有限制柔性防潮材料的宽度，但是通常材料的长度是不被限制的，因为可用一卷的延伸长度。
因此，为了减少纵长接缝与闭合接缝相会的交叉点的数量，申请人已经发明了一种柔性的枕形存储罐，在图2和图3中通常表示为110。枕形罐110是由一片（或多片）柔性防潮材料112制作而成，其可以是在所知的先前的罐12中使用的相同样式。然而，片体材料112的末端是以一个角度被切割，然后沿着如图2和图3所示的螺旋接缝114缠绕并密封。螺旋接缝114可以是重叠型如先前已知并如图4所示，或者可以包括图6至图8所示的另一种设计，将在下面详述。
类似于枕形罐10，在枕形罐110的端部设置闭合或者端部接缝118。但是，相较于罐10的纵向接缝14与闭合接缝16，所描述的螺旋设计大大降低了在闭合接缝116与螺旋接缝114之间的交叉点的数量。相对于枕形罐10中每个闭合接缝16上的八个交叉点18，枕形罐110的设计与制造能够将沿着每个闭合接缝116的交叉点118限制成一个或两个，甚至全部消除这种交叉点。这是可以实现的：通过让螺旋接缝在除了该罐的端部以外的地方开始。如所讨论的，减少交叉点的数量可以减少三层重叠材料的孤立点的区域，从而减少罐110内的潜在泄露路径。
用来制造罐110的材料和技术可以与现有罐相似，一个这样的合适材料是杜邦易耐™，这是一种具有增强合成纤维的乙烯基聚合物。螺旋接缝114和闭合接缝116可以利用一种热封技术而密封，例如：射频焊接、超声加热、热空气加热、电阻热或其他已知的方法，例如一种像黏合剂的化学方法。
图4和图5绘制了一种标准的搭接接缝，可以使用在接缝14、16、114、116上。该搭接接头包括一区域，其中该片体材料112的侧边是使用之前讨论的方法或者本领域中其他已知的方法在区域20被重叠并连接在一起。可以将一密封带22粘附于该接缝区域20的端部以提供附加的密封保护，如图4所示。
现在参考图5，表示出该现有的搭接接缝的一个潜在问题。如果未使用一密封带，或者密封带脱落或部分脱落，会出现一个潜在的泄露路径30。特别地，尤其是如果该罐盛放有腐蚀性液体，片体材料12a、112a的内边缘32易受到液体影响，液体穿过该边缘进入该层的中心区域，并且由于其中所含有的织物被溶解而通过该层的中心扩散。此外，一旦该液体已经进入下层材料12a或112a，如果通过毁坏或者退化在下层材料12a或112a的外部区域产生一开口34，就会形成一完整的泄露路径。另外，在该搭接接头的区域，出现另一种泄露路径36穿过该上层材料12b或112b。如果片体材料12b或112b的内表面通过毁坏或退化而出现一开口38，液体可能泄露并且进入片体材料12或112的层的内部，如图5所示。如之前所讨论，这可以允许该液体通过该层的内部扩散，并从上层12b或112b的边缘40出来，从而引起该罐泄露。
现在参考图6，另一种接缝组件及设计通常表示为214，接缝设计214具有一对接接头的结构，而不是应用于现有技术中的如图4中所描绘的传统的搭接接缝。
通过片体材料212（其可以是与片体材料12和112相似的类型）的端部对着另一个而形成接缝214，因此内边缘232和240彼此对接，并且片体材料212的相邻部分位于相同平面如图6所示。然后，与片体材料212结构相似的一狭窄的片体材料213被安置在边缘232和240的顶面上方，并且沿着接缝的长度纵向延伸，而其横向宽度大到足以在片体材料213与片体材料212之间形成一坚实焊接或密封接头220。该焊接或密封接头220可以使用在此之前描述的或本领域已知的任意一以前的方法。一密封带222可以被放置在该接缝的内部上。应当可以理解的是，相较于图4和图5的现有技术的搭接接头设计，这种设计不易形成一泄漏路径，因为该罐的片体材料212的两边缘232和240是被内置于该罐的下面的密封片体材料213上。
图7表示一对接接缝的另一种设计，通常表示为314。对接接头314类似于且被设计为与对接接头214相同，只是接头314还包括一附加的内片体材料件313。因此，在内片体材料件313与片体材料212之间形成有一附加的焊接320，这样片体材料212的该内边缘232和240被围绕该对接接头的材料完全地密封。可以看出，这就形成沿着接缝的三层材料厚度的区域。但是，因为这种三层材料延伸于该接缝的整个长度，所以这种设计不会出现交叉点18处三层材料的局限性问题。
图8描绘了一对接接缝的又一个实施例，通常表示为414。除了在片体材料边缘232和240之间设置一填充材料422之外，对接接缝414在大多数方面是类似于对接接缝214。填充材料422是一种柔性的、耐腐蚀材料，其为边缘232和240提供附加密封的作用以防止该罐中的任何液体遇到并进入该边缘。当然，还可以将一密封带（未图示）设置于填充材料422上方以额外保护。
此时已经具体地参考这些实施例传授本发明，熟悉本领域者将承认在不脱离本发明精神和范围内可以在形式和细节方面做出变化。因此，所描述的实施例将被考虑，在所有方面只作为说明性而非限制性。因此，本发明范围是依照以下权利要求来描述而非依照实施例的描述。

Claims (20)

1.一种可折叠的柔性存储罐(110) ，能容纳液体材料，包括：
一柔性防潮侧壁片体材料(112, 212)；
至少一个开口用来接收一装置以填充和抽空该罐；
接缝(114, 214, 314, 414)连接该片体材料的边缘(32, 40, 232, 240)，而接缝(114, 214, 314, 414)沿着一螺旋方向围绕该罐(110)延伸；以及
闭合接缝(116)密封该枕形罐(110)的侧端部。
2.根据权利要求1所述的可折叠的柔性存储罐(110)，其中在该罐(110)的每个端部仅有两个或更少的接缝(114, 214, 314, 414)遇到一个闭合接缝(116)。
3.根据权利要求1所述的可折叠的柔性存储罐(110)，其中至少有些接缝(114, 116)具有一对接接头的构造(214, 314, 414)和一段柔性防潮材料(213)叠置于该对接接头(214)并且密封该片体材料(112, 212)。
4.根据权利要求3所述的可折叠的柔性存储罐(110)，其中这段柔性防潮材料(213)是沿着该存储罐(110)的外表面而被固定。
5.根据权利要求4所述的可折叠的柔性存储罐(110)，进一步包括一密封带(222)位于该罐(110)的内表面以遮盖该对接接头(214)。
6.根据权利要求4所述的可折叠的柔性存储罐(110)，进一步包括一第二段柔性防潮材料(313)，沿着该存储罐(110)的内表面设置并且密封以遮盖该对接接头(314)。
7.根据权利要求4所述的可折叠的柔性存储罐(110)，包括一填充材料(422)，沿着该对接接头(414)的里面设置于该片体材料(112, 212)的边缘(232, 240)之间。
8.一种可折叠的柔性存储罐(110) ，能容纳液体材料，包括：
一柔性防潮侧壁片体材料(112, 212)；
至少一个开口用来接收一装置以填充和抽空该罐；以及
对接接缝(214, 314, 414)，其中该柔性片体材料(112, 212)的边缘(232, 240)是利用一柔性防潮密封材料(213)叠置在其顶面从而被连接在同一平面内形成一对接接头的结构(214, 314, 414)。
9. 根据权利要求8所述的可折叠的柔性存储罐(110)，包括位于该对接接头(214)的内侧面的一片密封带(222)。
10.根据权利要求8所述的可折叠的柔性存储罐(110)，进一步包括沿着该接缝(314)的内侧设置的一第二片柔性防潮密封材料(313)。
11.根据权利要求8所述的可折叠的柔性存储罐(110)，进一步包括在该对接接缝(214, 314, 414)内设置于该柔性片体材料的边缘(232, 240)之间的一柔性填充材料(422)。
12.根据权利要求8所述的可折叠的柔性存储罐(110)，其中至少一个对接接缝(214, 314, 414)沿着一螺旋方向围绕该罐延伸。
13.根据权利要求13所述的可折叠的柔性存储罐(110)，其中在该罐(110)的每个端部仅有两个或更少的螺旋接缝(114, 214, 314, 414)遇到一闭合接缝(116)。
14.一种能容纳液体材料的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，包括以下步骤：
提供一延伸的柔性防潮侧壁片体材料(112, 212)；
沿着一螺旋方向卷曲该片体材料(112, 212)以形成该存储罐(110)的一侧壁；
连接该片体材料(112, 212)的边缘(32, 40, 232, 240)以形成围绕该罐(110)的一螺旋接缝(114, 214, 314, 414)；
切割该片体材料(112, 212)端部以形成直的侧端部(116)；以及
制作闭合接缝(116)以密封该枕形罐(110)的侧端部。
15.根据权利要求14所述的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，其中仅有两个或更少的螺旋接缝(114, 214, 314, 414)遇到一个闭合接缝(116)。
16.根据权利要求14所述的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，进一步包括步骤：连接该螺旋接缝(114, 214, 314, 414)成为一对接接头的结构(214, 314, 414)，其中该片体材料(112, 212)的边缘(232, 240)相互面对。
17.根据权利要求16所述的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，进一步包括以下步骤：
将一段柔性防潮材料(213)设置于该对接接头(214, 314, 414)上方；以及
将这段材料沿着该对接接头(214, 314, 414) 密封至该侧壁材料(112, 212)的表面。
18.根据权利要求17所述的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，进一步包括以下步骤：
在从该第一段(213)的该罐(110)的相反侧，将一第二段材料(313)密封至该侧壁材料(112, 212)的表面；
将该对接接头(214, 314, 414)夹在中间。
19.根据权利要求17所述的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，进一步包括：将一填充材料(422)放置于该对接接头(214, 314, 414)的边缘(232, 240)之间的步骤。
20.根据权利要求17所述的可折叠的柔性存储罐(110)的制造方法，进一步包括：在从这段片体材料(213)的该接头(214)的相反侧，沿着该对接接头(214)设置一密封带(222)的步骤。
CN201280068818.6A 2011-12-01 2012-12-03 可折叠存储罐的设计与制造方法 Active CN104302560B (zh)

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